决策支持系统(同名16653)

1、无第十一章第十一章决策支持系统决策支持系统1 决策支持系统的概念决策支持系统的概念1.1决策支持系统的产生与发展决策支持系统的产生与发展诺贝尔奖获得者西蒙强调管理就是决策，认为一个组织的管理活动主要就是决策活动。对于决策依赖有两个观点：依靠决策者的经验、智慧、洞察力和魄力依靠科学方法和技术为克服人性的弱点和计算机的机械性，综合人的分析判断能力和计算机强大的信息处理能力，产生了决策支持系统。1978年年Keen和和Scott Morton提出提出“决策支持系统决策支持系统”（DSS）形成形成DSS新学科新学科20 世纪 70 年代，产生了许多较有代表性的 DSS：支持投资者对顾客证券管理日常决策

2、的 Profolio Management System；用于产品推销、定价和广告决策的 Brandaid；用以支持企业短期规划的 Projector；用于大型卡车生产企业生产计划决策的 Capacity Information System，等等DSS 的发展也体现在部件的扩展和新技术、新方法的不断引入。增加知识库和推理机，形成计算机的应用计算机的应用信息支持决策的研究信息支持决策的研究1971年年Keen:提出提出“管理决策系统管理决策系统”（MDS）无了智能 DSS；应用网络技术，形成了群体 DSS；集成分布的资源，形成了分布式 DSS；结合Web 、智能系统和或电子商务，形成了基于 W

3、eb 的 DSS。1.2决策支持系统的功能与定义决策支持系统的功能与定义DSS 的定义的定义：DSS 是一种以计算机为工具，应用决策科学及有关学科的理论与方法，以人机交互方式辅助决策者解决半结构化和非结构化决策问题的信息系统。DSS 实现以下目标：实现以下目标：在人的分析与判断能力的基础上，借助计算机与科学方法，支持对半结构化和非结构化问题的有序决策，以获得尽可能令人满意的客观的解或方案。不同类型的 DSS，目标和功能略有不同。DSS 的主要功能的主要功能：能存储、管理、维护和组织决策模型、求解方法；用模型与方法对数据进行加工、汇总、分析和预测，得出综合信息与预测信息；具有方便的人机对话和图象

4、输出功能，能满足随机的数据查询要求，回答 “What if ” 之类的问题。DSS 的主要特征：的主要特征：对准结构化程度不高、说明不够充分的决策问题模型或分析技术与传统的数据存取及检索技术相结合易于为非计算机专业人员以交互方式使用；强调对环境及用户特点的灵活性适应性；支持但不是代替高层决策者制定决策。例：某企业为确定生产规模和合适的库存量建立 DSS。 模型库存有生产计划、 库存模拟模型等，数据库存有历年销售量、资金流动情况、成本等。决策者通过计算机终端屏幕，根据 DSS 提供最佳订货量和重新订货时间，相应的生产成本、库存成本等信息，进行“如果将会怎样？”的询问。对所提方案进行灵敏度分析，或

5、者以新的参数进行模拟而得到一个新方案。需要特别说明：决策支持系统并不强调寻找最优解，也不意味着提供最后结果，而是为决策者做出自己的判断提供支持；由决策者在一系列选择中，综合其他不适宜进入模型的因素，得出最后的合理的决策方案。1.3决策支持系统的应用与分类决策支持系统的应用与分类按总体功能划分，DSS 有以分析为主、以求解为主和兼有分析与求解等三大类。分析类分析类既为把握决策问题又为决策前期工作，能为决策方案的设计和抉择提供依据；求解类求解类为决策者提供决策过程和方案抉择支持；分析求解类分析求解类具备分析类与求解类的共同功能。DSS 的分类有多种角度：按社会领域划分按社会领域划分：经济、管理、教

6、育、科技、医疗、政治、军事按管理层次划分按管理层次划分：战略、控制和作业按管理职能或管理对象划分按管理职能或管理对象划分：营销、生产、采购、财务、人力资源、研发按决策者划分按决策者划分： 个人、群体、高层主管从发展角度划分从发展角度划分： 传统、智能、群体、分布式无概括起来，比较成功的 DSS 应用具有以下特点：（1）大都带有问题分析功能，有些实质上就是一类决策分析系统。（2）有积累大量数据的信息系统，如 ERP 系统、CRM 系统、经济统计系统的信息支持。（3）大都面向比较专一和范围有限的决策问题，例如、计划安排、资源分配、评价选择等。（4）能够将非结构化半结构化问题转化为半结构化结构化问题

7、。2决策支持系统的组成决策支持系统的组成2.1决策支持系统的系统结构决策支持系统的系统结构DSS 的结构主要有两种基本形式：两库结构和基于多库的结构，实际中的 DSS 由这两种结构分解演变而来。对话子系统对话子系统数据库数据库子系统子系统模型库模型库子系统子系统用户用户两库结构两库结构自然语言自然语言子系统子系统问题处理问题处理子系统子系统知识库知识库子系统子系统用户用户基于知识基于知识的结构的结构对话子系统是 DSS 的人机接口界面，对接受到的请求作检验，形成命令。然后从数据库读取数据，从模型库选取和构建模型，从方法库中选择合适的方法，进行决策分析和决策支持。决策支持过程是一个多阶段的人机交

8、互的启发式过程，经过多次反复，直至用户形成决策意见，确定问题的解。2.2人机对话子系统人机对话子系统人机对话子系统是 DSS 的用户和计算机的接口，在操作者、资源库之间起着传送、转换命令和数据的重要作用，其核心是人机界面。DSS 由不了解系统内部的人使用，因此用户接口对系统的成败有举足轻重的影响，DSS 维护人员也需要方便的工作环境。从系统的使用和维护两个角度，人机对话子系统的总目标要求：（1）使用户了解系统可提供的数据、模型及方法。（2）通过“如果则（Whatif）”方式提问。（3）对请求输入有检验与容错能力，提示与帮助。（4）使用户取得或选择某种分析结果或预测结果。（5）根据反馈结果对模型

9、提出评价及修正意见。（6）能以图形及表格等输出信息、结论及依据。无数据库数据库模型模型库库方法库方法库管理系统管理系统模型库模型库管理系统管理系统数据库数据库管理系统管理系统方法方法库库2.3数据库子系统数据库子系统DSS 数据库应该由内置的和外部地两部分：前者存放直接使用的信息和分析结果， 后者是逻辑上连接的各种 MIS 的数据库，可以通过数据析取模块加工处理而获得。数据库系统的数据字典用于描述与维护各数据项的属性、来龙去脉及相互关系。数据库管理系统是一组管理数据的软件，也是与 DSS 其他子系统交互的接口。数据仓库（data warehouse）已逐步被引入 DSS，一些大型的分析类 DS

10、S 建立在数据仓库的基础上。数据仓库的数据组织、查取和利用方式与管理决策涉及面广，相关因素多，围绕某具体问题的特点相吻合，因此能对分析与决策提供有力支持。2.4模型库子系统模型库子系统模型库子系统是构建和管理模型的软件系统，是 DSS 中最复杂与最难实现的部分。DSS 用户依靠模型库中的模型进行决策，因此认为 DSS 是由“模型驱动的”应用模型获得的输出结果分别起以下三种作用：（1）直接用于制定决策；（2）对决策的制定提出建议；（3）用来估计决策实施后可能产生的后果。模型库子系统主要由模型库、模型库管理系统和模型字典等部分组成。对话对话子系统子系统用户用户无成品成品半成品半成品零部件零部件成品

11、组装说明成品组装说明书书成品仓库成品仓库模型模型子模型子模型模型单元模型单元模型字典模型字典模型库模型库模型库管理系统的主要功能：模型的利用模型的利用：决策问题的定义和概念模型化；选择模型或单元模型，构造具体问题的决策支持模型以及运行模型。模型的维护模型的维护：模型的联结、修改与增删等。模型的使用与维护实质上是用户通过人机对话子系统予以控制与操作的。3智能决策支持系统智能决策支持系统3.1智能决策支持系统的基本概念智能决策支持系统的基本概念结合专家知识和 DSS 模型分析的优点，形成智能 DSS （IDSS） ，这种智能 DSS（IDSS）能提高支持非结构化决策能力无DSS人人 工工 智智 能

12、能专专家家系系统统机机器器学学习习人人工工神神经经元元网网专家知识优势专家知识优势IDSSDSS+ES知识获取困难知识获取困难知识知识库库3.2 智能决策支持系统的结构智能决策支持系统的结构数据库数据库模型库模型库人机接口人机接口方法库方法库管理系统管理系统模型库模型库管理系统管理系统用用 户户数据库数据库管理系统管理系统方法库方法库知识库知识库知识库知识库管理系统管理系统自然语言处理系统自然语言处理系统问题处理系统问题处理系统推理机推理机四库四库 DSS 的基本结构的基本结构无IDSS 具有人工智能的行为，向人类靠拢了一大步，使不熟悉机器具有人工智能的行为，向人类靠拢了一大步，使不熟悉机器的

13、人也能方便地使用的人也能方便地使用 DSS。智能人机接口接受接自然语言方式表达的决策问题及决策目标， 较大地改变了人机界面的性能。问题处理系统处于 IDSS 的中心位置，是联系人与机器及所存储的求解资源的桥梁。知识库子系统是有关规则、因果关系及经验等知识的获取、解释、表示、推理以及管理与维护的系统，包括知识库管理系统、知识库及推理机。3.3人工智能及其应用人工智能及其应用人工智能是机器模仿人类而获得和具有的智能。人类决策活动是一类智能活动，人工智能应用于 DSS，可以提高决策活动的能力和成效。其中最主要的领域有专家系统、机器学习、人工神经网络、智能代理、数据挖掘和知识发现等。IDSS 中结合应

14、用比较多的要数：专家系统、人工神经网络专家系统（ES）是利用专家领域知识求解特定问题的计算机信息系统，使用符号方式求解问题。符号方式相对于数字方式而言，即分析和求解问题不是依靠数值的计算而是依靠符号的判断。例如：“任务 A” 、“紧急任务”、“出口任务”，这些符号加上一系列的符号判断知识规则，以及推理知识，就构成了专家系统的要素。常见的计算机打印故障诊断帮助系统就是一个简单的专家系统。该系统储存了可能的打印故障现象、原因和解决办法等知识。通过以下方式查找问题的原因和解决问题：提问检查指示检查结果再提问一些较复杂的专家系统已进入实际应用阶段，例如，疾病诊断系统、购车选型咨询系统等。专家系统的弱点

15、：专家头脑中的知识获取困难，费时、低效；推理规则固定，难以适应变化的情况；IDSS：更好地理解人更好地理解人能积累已有知识能积累已有知识能获得新知识能获得新知识提高分析和求解提高分析和求解能力能力增设：增设：自然语言处理系自然语言处理系知识库知识库推理机推理机问题处理系统问题处理系统无不能从过去处理过的事例中继续地学习。人工神经网络人工神经网络 ANN 具有良好的自组织具有良好的自组织、自学习和自适应能力自学习和自适应能力，适用于处理复杂问题或适用于处理复杂问题或开放系统，能弥补专家系统的不足。开放系统，能弥补专家系统的不足。输出输出W WW WW WW WX1X1X2X2X3X3X4X4输入

16、输入加权加权传递传递加权加权Y Y处理处理单元单元ES 与与 ANN 的比较的比较ESANN开发时间长，开发时间长，专家要愿意交代问题解决过程专家要愿意交代问题解决过程开发时间短，开发时间短，专家只要交代输入和输出专家只要交代输入和输出建立在人表达的处理逻辑上建立在人表达的处理逻辑上建立在模拟学习基础上建立在模拟学习基础上难适应环境变化难适应环境变化适应环境能力强适应环境能力强性能在理论上不超过专家性能在理论上不超过专家某些应用会超过专家水平某些应用会超过专家水平能解释结果，提出建议能解释结果，提出建议无法解释，黑箱操作无法解释，黑箱操作使用符号方法，逻辑推理使用符号方法，逻辑推理使用数字方法

17、，关联推理使用数字方法，关联推理串联处理、闭环系统串联处理、闭环系统并行处理，自组织系统并行处理，自组织系统知识驱动知识驱动数字驱动数字驱动无3.4知识库知识库知识库：在逻辑上是人类知识的模型，在物理上是储存知识的设施。知识知识库：在逻辑上是人类知识的模型，在物理上是储存知识的设施。知识库的概念产生于专家系统库的概念产生于专家系统，现在已被广泛地应用于各类信息系统和知识系统中现在已被广泛地应用于各类信息系统和知识系统中。欠款欠款时间时间30天天 30天天100天天 100天天需求量需求量需求量需求量库存量库存量 库存量库存量库存量库存量 库存量库存量处理方案：处理方案：立即发货立即发货先按库存

18、发货先按库存发货进货后再补发进货后再补发先付款再发货先付款再发货不发货不发货通知先付欠款通知先付欠款知识的逻辑表达法知识的逻辑表达法决策树决策树4群体决策支持系统群体决策支持系统4.1群体决策支持系统的基本概念群体决策支持系统的基本概念前述的 DSS 的决策支持只局限于单个决策者。实际中，组织的决策大都是由领导群体作出。事关生存与发展的重大决策都由集体参与制定。群体决策还要求多个决策者能在一个周期内异时异地合作协商寻求解决问题的方案。群体决策支持系统（GDSS）在此背景下产生。GDSS 有以下一些特点：（1）不受时间与空间的限制；（2）让决策者便捷地交流与共享信息，减少片面性（3）使决策者克服消极心理，无保留地发表意见；（4）集思广益激发思路，使方案尽可能完美；（5）防止小集体主义及个性影响决策；（6）提高决策者对决策结果的满意程度和置信度；（7）群体越大效果越显著。4.2群体决策支持系统的类型群体决策支持系统的类型根据环境、人员空间分布、决策周期长短等因素，GDSS 大致可以四种类型：决策室同时同地） ；局域决策网（同地异时） ；无虚拟会议（异地同时） ；远程决策网（异地异时）4.3群体决策支持系统的组成群体决策支持系统的组成GDSS 按一个预定的规程以会议方式运行。由一个主持人及多个决